分子遗传学复习题

分子遗传学名词解释：DNA（DNADNAS-腺苷甲硫氨酸向胞嘧啶的C-5移的过程。ENCODE计划(The Encyclopedia of DNA Elements Project)：即“DNA元件百科全书计划”，简称ENCODE计划，是在完成人类基因组全序列测定后的2003年9月由美国国立人类基因组研究（NationalHumanGenomeResearchInstitute，NHGRI）组织的又一个重大的国际合作计划，其目的是解码基因组的蓝图，鉴定人类基因组中已知的和还不知功能的多个物种的保守序列等在内的所有功能元件ENCODE计划的实施分为3个阶段：试点阶段（apilotphas、技术发展阶段atechnologydevelopmentphase）和生产阶段（aproducttionphas。gRNA(guide既指导RNA)，能通过正常的碱基配对途径，或通过G—UmRNA上的互补序列配对，指导编辑的进行。GT--AG（GT-AGrulRNAGTAGGT-AG规律。miRNA：RNA22nt左右，5′端为磷酸基团、3′端为羟基。miRNA广泛存在于真核生物中，不具有开放阅RNase的一类具有调控功能的非编码RNA，它们主要参与基因转录后水平的调控。RNA编辑(RNAediting)是指通过碱基修饰、核苷酸插入或删除以及核苷酸替换等方式改变RNA方式。RNA诱导的沉默复合体（RNAInducedSilencingComple，RIS：siRNAmRN。RNA指导的DNA甲基化RNADirectedDNAMethylationRDDRISC进入核内，指导基因发生DNA密码子摆动假说wobblehypothesi12位核苷酸5’→3’）与反密码子的第23核苷酸正常配对；密码子311U3A，而G则可识别UC，I（次黄嘌呤）可识别UC。比较基因组学（comparativegenomics：是一门通过运用数理理论和相应计算机程序，对不同物种的基因组进行比较分析的学科。表观遗传变异（epigeneticvariation）:DNARNA等修饰导致基因活性发生了变化，使基因决定的表型发生变化，且可遗传少数世代，但这种变化是可逆的。超基因家族（supergenefamil：DNA序列相似，但功能不一定相关的若干个单拷贝基因或若干组基因家族的总称。沉默子silence转录，而是减弱转录，故称负增强子。代谢组学(metabolomics)：新学科。端粒(telomere)：是由独特的DNA序列及相关蛋白质组成的线性真核染色体的末端结构，它具有防止末端基因降解、染色体末端间的粘连和稳定染色体末端及其精确复制等功能。反向遗传学（reversegenetic：是从改变某个感兴趣的基因或蛋白质入手，然后去寻找相关的表型变化。反转座子（retroposon）或“反转录转座子（retrotransposon）”:RNADNA而进行转座的遗传元件。RNA,即化学本质是核糖核酸(RNA),的分子,有些作用底物就是同一RNA分子中的某些部位。核心启动子（corepromote：RNApolⅡ进行精确转录起始所要求的最低限度的一套DNA件。化学基因组学(chemogenomics)：它是作为后基因组时代的新技术,确定的靶标蛋白高度专一的小分子化合物来进行基因功能分析和发现新的药物先导化合物。基因组印迹(genomicimprinting):也称作基因印迹(geneimpringting)些等位基因在子代中呈现差异性表达的现象。程序性细胞死亡/凋亡（programmedcelldeath/apoptosis)：细胞应答一类刺激剂，引起一连串特征性的反应，从而启动导致细胞死亡的途经。焦磷酸化编辑（pyrophosphorolyticeditin：RNA聚合酶通过PPi的掺入（聚合反应的逆反应）其有优先校正功能。酵母双杂交(yeasttwo-hybrid)：利用杂交基因通过激活报道基因的表达探测蛋白质与蛋白质间的相互作用。亮氨酸拉链leucinezippe是由伸展的氨基酸组成，每77排列在α-2个蛋白质分子平行排列时，亮氨酸之间相互作用形成二聚体，形成“拉链”。密码子使用的偏好（relativesynonymouscodonusage，RSC：编码同一氨基酸的各个密码子的使用频率在不同生物中并母系印迹(maternalimprinting)来自母本的等位基因（母源等位基因）不表达，而父源等位基因表达的现象。母性基因（maternalgene)：生殖细胞中表达（如卵母细胞。染色质重塑(chromatinremodeling):是表观遗传修饰中一种常见的方式，是指导致整个细胞分裂周期中染色质结构和位置改变的过程。染色质重塑因子（chromatinremodelingfactor）ATPSnf2酶亚基增强子（enhanceDNA5’3’端，10～200kb也仍有增强作用。转座子沉默（transposonsilencing）:宿主积累了转座子的多个拷贝，从而阻遏转座发生。（constitutivesplicinRNAmRNAmRNAmRNA，一般也只产生一种蛋白质产物。组蛋白密码histonecod：组蛋白氨基端的各种修饰（甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化等）构或产生效应蛋白质的结合位点而影响基因的表达活性，从而调控下游的细胞学过程。组蛋白修饰(histonemodification):是指染色质上的组蛋白被甲基化、乙酰化或磷酸化的过程。中心法则（central1958年提出的阐明遗传信息传递方向的法则，指出遗传信息从DNARNA传递至多肽。DNARNA之间遗传信息的传递是双向的，而遗传信息只是单向地从核酸流向蛋白质简答题：核小体与核小体定位在基因表达及其调控中有何作用？原核生物的启动子在操纵元中，从mRNA开始转录的位点以上都是启动子序列，20bp-200bp特点：Pribnow-10左右，是RNA聚合酶的牢固结合位点Sextama框：TTGACA，位于-35附近，是RNA聚合酶的初始结合位点17bp左右CAPcAMP-受体蛋白复合物在启动子上的的结合位点真核生物启动子真核生物有三类RNA聚合酶，与此对应，有三类不同的启动子。事实上RNA聚合酶Ⅱ，Ⅲ所作用的启动子情况比较复杂RNA5SrRNArDNA45S的rRNA-45到+20上游控制元件从-200到-150，它们之间的序列长度对转录效率影响很大。RNA（downstreampromote基因内启动子intrageneticpromote）或内部控制区（internalcontrolregion。另一种启动子是与常见的启动子相似，又称上游启动子（upstreampromoter。下游启动子又分为两个亚型，Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型内部启动子有两个分开的序列boxTGGCNNAGTGG（共同序列RRYNNARYG和box（CGGTCGANNC（共同序列而它们之间的距离比较固定，为中间元件（internal elementIE，这是5SrRNA基因的典型结构。Ⅱ型内部启动子由boxA和boxB（GGTTCGANTCC）组成，两者之间距离较大，且不固定，是tRNA基因启动子的典型结构。上游启动子包括三部分元件即TTA框近侧序列元（proximalsequenceelement,PSE和远侧序列元（distalsequenceelement,DSE，这是部分snRNA基因启动子的典型结构。RNA聚合酶Ⅱ启动子由四部分元件组成，即转录起始点、TATA盒、上游元件和远上游元件。转录起始点（initiators）PyPyANT/APyPy盒组成核心启动子起始基础转录，但与其相连的上游元件和增强子可以促进其高效转录。对于含TATA盒的启动子，其启始点常在其下游RNA30bp录启始点57AT取代，看家基因（housekeepinggene（homoboxgene)TATgenes）TATARNA盒对有些Ⅱ型转录酶启动子的功能是十分重要。常见的反式作用因子有哪些？其结构特点是什么？原核生物与真核生物基因表达调节机制的主要差别是什么？A原核生物的基因多以操纵子为单位，转录和翻译是偶联的；真核生物的基因转录、RNA前体的加工、剪接在细胞核中进.mRNAmRNA的加工、修饰。RNA的调控，翻译的调控，RNA开关等。B在真核生物中，基因表达的调控十分复杂，可发生在多个层次、多个水平：包括从染色体和染色质的表观遗传学控制，DNA的复制、RNA的转录、加工与拼接、蛋白质翻译及翻译后加工、修饰等等。对于真核生物基因的转录调控，主要是顺式作用元件（cis-actingelement）与反式作用因子(trans-actingfactor)的相互作用。另外，DNA的重排和RNA的交替剪接也是真核生物基因表达多样性的重要机制；RNARNADNAmRNAhnRNA加工机制十分复杂，可变剪接为一个基因产生多种蛋白质产物创造了可能。真核生mRNA翻译后，其蛋白质产物可发生十分复杂的修饰和加工，例如，磷酸化、甲基化、乙酰化、糖基化、泛素化等。另外基因的表达还受到表观遗传现象的影响，例如组蛋白的修饰、染色体的重塑、DNA甲基化、RNA编辑等。转座子的遗传学效应与应用1、改变染色体结构DNA一段短的同向重复序列D，即靶位加倍target-site-duplicatio。如转座子切离在DR之间重组，结果是夹在两个DRDNA序列被切离而缺失(deletion)，中间的DNA序列形成一个环，将从细胞中丢在染色体上只留下一个拷贝(IRIR之间的DNA（inversion）(6-51b)，而反向重复得到保留，这将会导致下一次的倒位。2、诱发基因突变(leakymutation)。也就是仍有—些残余水平基因表达的突变。该基因称为渗漏基因leakygene，又称亚效等位基因hypomorph基因与其野生型有相似的效应，但效应较弱。插入失活和渗漏突变与转座子在插入位点中的方向有关。当两个转座子被同一转座酶识别而整合到染色体的邻近位置时，则它们之间的DNA它们之间的DNA中含有外显子，则该外显子将被切离，并可能插入另一基因之中。这种效应称为“外显子改组”（exonshufflin。所谓外显子改组，即源自一个或几个基因的若干个外显子像洗牌”那样地进行重排，可以产生新的基因。这也是生物体产生新基因和基因进化多样性的途径之一3、调节基因表达反转录病毒带有增强子（enhancer）序列，很多转座子也带有增强子，它们像RNA病毒一样，能使其插入位点附近的基因活性增强。转座子除了含有增强子外，有的转座子还含有启动子，也能促进基因的转录活性4、产生新的变异由于转座插入位点可能出现新的基因，如像Tn带的抗药性基因，它的转座不仅造成某个基因的插入突变，同时在此位点上也有可能产生一些具有新的生物学功能的基因和编码新的蛋白质分子。简述染色质重塑的基本过程及其生物学功能。染色质重塑(chromatinremodeling)是表观遗传修饰中一种常见的方式，是指导致整个细胞分裂周期中染色质结构和位置改变的过程。此过程涉及某些依赖能量供给的组蛋白修饰，从而导致许多蛋白-蛋白及蛋白-DNA的互作受到破坏。在染色质发为反式作用因子（转录因子）与之结合提供了空间接触的可能。细胞基因组中的DNA通常并非处于裸露状态，而是与组蛋白一起构成结构致密的染色质，故染色质结构状态的改变会影响基因的表达。N端尾部的共价修饰进行催化。染色质重塑是DNA修复和基因表达调控过程中的一个重要环节。染色质重塑使染色质组织结构发生一系列重要的变化，如染色质去凝聚、核小体变成开放式的疏松结构、使转录因子等更易接近并结合核小体DNA，从而调控基因转录等。A染色质重塑与发育SWI/SNF在果蝇的个体发育中具有重要作用。单一的SWI/SNF复合物参与转录调控，而SWI/SNF-ISWI复合物可以调控组DNA之间的相互作用，引起核小体重构，促进基因组DNAISWI果蝇突变体最显著的表型X染色体存在结构缺陷，XISWI对维持染色体的正常结构具有重要作用。另外，ISWIATP框结合蛋白(TATAboxbindingprotein，TBP)框结合蛋白的解离可能启动染色质重塑。染色质重塑与人类疾病由于重塑复合物中的关键蛋白发生突变，使染色质重塑失败，核小体不能正确定位，并使DNADNA，从而影响基因的正常表达。如果突变导致抑癌基因或调节细胞周期的蛋白发生异常，将导致癌症发生。染色质重塑复合物及其相关蛋白均与转录激活和抑制、DNA甲基化、DNA修复以及细胞周期相关。染色质重塑与基因剂量补偿(Y型)或由母亲传给女儿(W型)，这种性别决定导致X或Z(genedosagecompensation)是指在雌雄个体中确保X连锁基因产物均等化（1）X染色体中的一个（哺乳动物（2）X连锁基因双剂量转录的水平（线虫（3）X连锁基因单剂量转录的水平（果蝇。剂量补偿效应广泛存在于生物界，其现象复杂,机制各异。当两条X染色体中有一条失活时，并不意味着它上面的全部基因都失活。论述题有哪些方法可用于功能基因组学的研究？现在有何进展？（究中通常运用高通量技术（high-throuputtechniquesDNA微阵列（DNAmicroarray，反向遗传学（reversesmRNARNA以及发现和寻找新基因等。DNADNA芯片（DNAchips）或基因芯片技术（genechipscDNAmRNA运用计算机软件对杂交信号进行自动化定性定量分析，具有高通量、实时、灵敏、准确等特点。DNA序列与细胞内同源的基因组序列（靶序列）和功能或进行基因治疗的技术。基因打靶技术包括基因敲除(knock-in)，前者是用无功能的DNA序列与靶序列重组，破坏原基因组的遗传功能，后者是用有功能的DNA序列与受到破坏的靶序列重组使其恢复遗传功能。基因打靶技术是一种从基因到表型的新研究方法，属于反求遗传学范畴。mRNAmRNARNAmRNA特异性结合而定向阻抑mRNAmRNA（senseRNA）mRNA具有等效的阻抑效应。而更令人吃惊的是如果导RN（dsRNARNA强十倍以上，dsRNA若经纯化则阻抑效应更强。这种双链RNA特异性地作用于与其序列配对的基因而抑制其表达的现象叫做RNA干涉。RNA干涉技术作为一种新的定点敲除knockdownRNAFireMello2006(1－1)。可见该项成果的重大科学意义。目前最常用的突变体创制方法有哪些？如何利用突变体进行功能基因组学研究？突变体的创制与应用EMSN-甲基-N-亚硝基脲(methylnitrosourea，MNU)等，物理诱变因素为电离辐射和快种12章。EMS突变体EMSDNAO6-乙基鸟嘌呤，而O6-乙基鸟嘌呤可以与腺嘌呤配对而不能与胞嘧啶配对。因此，原来DNAG-CA-T。通常EMS99%C/T突变，导致C/G变T/A碱基替换。EMS7-G/C向C/G或G/CT/A的碱基替换、3-乙基腺嘌呤错配导致A/TG/CEMSDNAEMS诱发的特点是突变均匀分布于整个基因组中而不呈现明显的“热点”。根据模式植物拟南芥菜基因组的碱基组成情况，EMS5%65%EMS造成转录提前终止的功能快中子突变体电离辐射是原子核发生衰变时所放出的射线，种类很多，主要有：①α射线，其本质是氦的原子核，穿透能力弱，在生物组织中穿透只有几十微米；②β射线，一种电子流，其穿透能力较α粒子强，在生物组织中达数个毫米；③γ射线，有时也称为γ光子，是不带电的粒子，比α、β粒子小，有很强的穿透能力；④n射线，也就是中子流，不带电，几乎不能与原子的电子相互作用，只能和原子核相互作用，一般中子源发出的中子为快中子，能量比较高，质量小，速度快，穿透能力极强。T-DNA标签突变体T-DNA,转化技术成熟,故是创造插入突变体的有效途径。与转座子标签技术相比,该法的最大特点是插入后较稳定。在获得稳定的突变表型后,可用报告基因为探针在突变体文库中克隆相应的功能基因。若插入的片段内包括大肠杆菌的复制起点,则可通过质粒挽救的方法克隆插入序列两翼的植物基因片段。T-DNA插入植物启动子附近，就可导致外源报告基因的表达，从而可在细胞或组织水平上进行筛选。转座子标签突变体变体创制与基因功能研究。尤其是在高等植物上取得了突破性进展，如玉米激活子(activator，Ac)、解离子(dissociation，Ds)(mutator，Mu)Spm/En，金鱼草、矮牵牛dTphl。而且它们在不同的物种中也表现出转座活性，例如玉米Ac/Ds、烟草逆转录转座子Tto1Tto2（Tnt1）在拟南芥菜、蕃茄和水稻等新的宿主中都进行了表达、具RNAi通过哪些机制控制基因的表达？实践中有何应用？RNAi：最早来自CraigMello和AndrewFire的研究，即双链RNA（dsRNA）引起线虫高效、特异基因的沉默，且能够传播到全身及后代，于1998年正式发表论文，公布了有关RNA干扰的机制。ARNA的降解（RNAi，VIGS，PTG，dsRNA：siRNAAgoRISCmRN，并切割；miRNAmRNA1011位的精确切割Piwidomai。转录沉默（TG：诱导特异性靶基因甲基化（DNA序列上的胞嘧啶，Cytosine。RNAsiRNAmRNA尚未清楚。RNAi的应用－基因功能鉴定RNAi的应用－作物品质改良RNAi的应用－植物农艺性状改良DNA甲基化是如何在转录水平上抑制基因表达的？⑴直接干扰特异转录因子与各自启动子结合的识别位置DNADNA结合的部位，胞嘧啶的甲基DNA的结合。许多转录因子，如AP-2E2F等能识别含CpGCpGC被甲基化后，转录即被抑制(9-5)。DNACpG岛结合，再与其它一些蛋白共同形成转录抑制复合物(transcriptionalrepressioncomplex,TRC)12(MeCP1MeCP2)DNA结合蛋白（